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1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知向量,则=(  )

A1

B

C2

D4

正确答案

C

解析

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知一个几何体的三视图及其大小如图,这个几何体的体积V=(  )

A12π

B16π

C18π

D64π

正确答案

B

解析

由几何体的三视图知这个几何体是一个下面是圆柱,上面是圆锥的简单几何体.

圆柱底面直径为4,高为3,圆锥高为3,

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

某建筑物的上半部分是多面体MN—ABCD,下半部分是长方体ABCD—A1B1C1D1(如图4),该建筑物的正(主)视图和侧(左)视图如图5,其中正(主)视图由正方形和等腰梯形组合而成,侧(左)视图由长方形和等腰三角形组合而成。

(1)求直线AM与平面A1B1C1D1所成角的正弦值;

(2)求二面角A—MN—C的余弦值;

(3)求该建筑物的体积。

正确答案

见解析

解析

(1)作MO⊥平面ABCD,垂足为O,连接AO,

则∠MAO是直线AM与平面ABCD所成的角,                  

由于平面ABCD∥平面A1B1C1D1

故∠MAO是直线AM与平面A1B1C1D1所成的角,               

作MP⊥AB,垂足为P,连接PO,

平面ABCD,

∴MO⊥AB。

平面平面MOP,

∴AB⊥平面MOP,                    

由题意知

中,

中,

中,

∴直线与平面所成角的正弦值为              

(2)延长PO交CD于点Q,连接MQ,

由(1)知AB⊥平面MOP

∴MQ平面MOP,

∴AB⊥MQ。

∵MN∥AB,

∴MN⊥MP,MN⊥MQ,    

∴∠PMQ是二面角A一MN—C的平面角,              

在△PMQ中,

                                        

∴二面角A一MN一C的余弦值为0.                   

(3)作NP1∥MP交AB于点P1,作NQ1 ∥MQ交CD于点Q1

由题意知多面体MN—ABCD可分割为两个等体积的四棱锥M—APQD和

和一个直三棱柱.

四棱锥的体积为    

直三棱柱的体积为

∴多面体的体积为       

长方体的体积为

∴建筑物的体积为

解法2:

(1)以点D为原点,DA所在直线为轴,DC所在直线为轴,所在直线为z轴,

建立空间直角坐标系,(如图),作MO⊥平面ABCD,垂足为O,

作OP⊥AB,垂足为P,依题意知

                   

平面

∴平面的一个法向量为

设直线与平面所成角为θ,

       

∴直线与平面所成角的正弦值为 

(2)由(1)知

设平面的法向量为

,则

∴平面的一个法向量为         

设平面的法向量为

,得

,则

∴平面CDMN的一个法向量为               

∴平面ABNM⊥平面CDMN,                       

∴二而角A一MN一C的余弦值为0.                

(3)如图将多面体补成一个直三棱柱

依题意知

多面体的体积等于直三棱柱的体积减去两个等体积的三

棱锥的体积

∴直三棱柱的体积为

三棱锥的体积为

∴多面体的体积为          

长方体的体积为  

∴建筑物的体积为       

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,E是PC的中点。

(1)求证:CD⊥AE;

(2)求证:PD⊥面ABE;

(3)求二面角A﹣PD﹣C的平面角的正弦值。

正确答案

见解析。

解析

解:(1)证明:PA⊥底面ABCD,∴CD⊥PA。

又CD⊥AC,PA∩AC=A,故CD⊥面PAC,AE⊆面PAC,故CD⊥AE。

(2)证明:PA=AB=BC,∠ABC=60°,故PA=AC,E是PC的中点,故AE⊥PC,

由(1)知CD⊥AE,从而AE⊥面PCD,故AE⊥PD,易知BA⊥PD,故PD⊥面ABE。

(3)过点A作AF⊥PD,垂足为F,连接EF。

由(2)知,AE⊥面PCD,故∠AFE是二面角A﹣PD﹣C的一个平面角。

设AC=a,则

从而,故

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

从一个正方体中截去部分几何体,得到的几何体的三视图及尺 

寸(单位:cm)如图1所示,则此几何体的体积是

A

B

C

D

正确答案

A

解析

该几何体的直观图如右图示:其体积,故选A。

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知,其中.设函数,求的最小正周期、最大值和最小值。

正确答案

,3,1

解析

解析:由题意知        ……………………… 3分

            ………………………………… 6分

∴最小正周期                                 ……………………8分

,即时,………………10分

,即时,…………12分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,已知正四棱柱的底面边长是,体积是分别是棱的中点。

(1)求直线与平面所成的角(结果用反三角函数表示);

(2)求过的平面与该正四棱柱所截得的多面体的体积。

正确答案

(1)(2)

解析

(1)连结

直线与平面所成的角等于直线与平面所成的角.

连结,连结

是直线与平面所成的角.……………………………2分

中,,…………………………………………4分

.

直线与平面所成的角等于.……………………6分

(2)正四棱柱的底面边长是,体积是

.………………………………………………………………………8分

,……………………11分

多面体的体积为.……………………………………12分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:填空题
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填空题 · 5 分

若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的体积是() 

正确答案

6

解析

几何体如图所示,正面为的正方形,侧面为直角梯形,两个底边长分别为,因此不难算出体积为

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知的夹角为               (    )

A

B

C

D

正确答案

C

解析


知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知四棱锥P-ABCD的三视图如下图所示,E是侧棱PC上的动点。

(1)求四棱锥P-ABCD的体积;

(2)是否不论点E在何位置,都有BD⊥AE?证明你的结论;

(3)若点E为PC的中点,求二面角D-AE-B的大小。

正确答案

见解析。

解析

(1)由三视图可知,四棱锥P-ABCD的底面是边长为1的正方形,

侧棱PC⊥底面ABCD,且PC=2. 

,即四棱锥P-ABCD的体积为

(2)不论点E在何位置,都有BD⊥AE. 

证明如下:连结AC,∵ABCD是正方形,∴BD⊥AC. 

∵PC⊥底面ABCD,且BD⊂平面ABCD,∴BD⊥PC. 

又∵AC∩PC=C,∴BD⊥平面PAC. 

∵不论点E在何位置,都有AE⊂平面PAC.

∴不论点E在何位置,都有BD⊥AE. 

(3)解法1:在平面DAE内过点D作DF⊥AE于F,连结BF.

∵AD=AB=1,

∴Rt△ADE≌Rt△ABE,

从而△ADF≌△ABF,∴BF⊥AE.

∴∠DFB为二面角D-AE-B的平面角。

在Rt△ADE中,

又BD=,在△DFB中,由余弦定理得

cos∠DFB=

∴∠DFB=,          

即二面角D-AE-B的大小为

解法2:


如图,以点C为原点,CD,CB,CP所在的直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则D(1,0,0),A(1,1,0),B(0,1,0),E(0,0,1),

设平面ADE和平面ABE的法向量分别为

,取

,取

设二面角D-AE-B的平面角为θ,则

∴θ=,即二面角D-AE-B的大小为                  

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,用半径为cm,面积为cm2的扇形铁皮制作一个无盖的圆锥形容器(衔接部分忽略不计), 该容器最多盛水多少?(结果精确到0.1 cm3

正确答案

见解析

解析

设铁皮扇形的半径和弧长分别为R、l,圆锥形容器的高和底面半径分别为h、r,则由题意得R=,由

; ……………………2分

;………………………5分

;…………………8分

所以该容器最多盛水1047.2cm3    ………………………12分

(说明:用3.14得1046.7毫升不扣分)

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知向量, .

(1)若,求向量的夹角

(2)若,函数的最大值为,求实数的值.

正确答案

见解析

解析

(1)当时,,……………………1分

所以 …………… 4分

因而;……………………6分

(2),……………7分

…………………10分

因为,所以 …………………11分

时,,即,………………12分

时,,即  。…………………13分

所以. ……………………14分

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知长方体的一个顶点上的三条棱长分别是,且它的8个顶点都在同一个球面上,这个球面的表面积为125π 则该球的半径为(      )

A

B10

C

D

正确答案

D

解析

因为球的半径为R=,所以有,所以球的半径R

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知向量==

.

(1)求;

(2)若-,求的值域。

正确答案

见解析。

解析

(1),

.

,  ∴>0, ∴.

(2)由(1)可得

, ∴,

∴当时,取得最小值为

=1时,取得最大值为-1.

的值域为.

知识点

空间几何体的结构特征
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图:在正方体中,的中点,是线段上一点,且.

(1)求证:

(2)若平面平面,求的值.

正确答案

见解析

解析

(1)不妨设正方体的棱长为1,如图建立空间直角坐标系,

-------------------2分

于是:-------------------4分

因为,所以------------5分

故:-------------------6分

(2)由(1)可知平面的法向量取 -----------------8分

,则-------------------10分

又设平面的法向量为

,取,即-------------------12分

因为平面平面,所以,得-------------------14分

知识点

空间几何体的结构特征
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百度题库 > 高考 > 理科数学 > 立体几何与空间向量

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